• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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• 제1권1호
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• pp.71-78
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• 1997

In an attempt to investigate the role of phospholipase $A_2$($PLA_2$) in interleukin-l (IL-l) induced acute lung injury, mepacrine was tried to inhibit $PLA_2$ in IL-l induced ARDS rats. For confirmation of acute lung injury by IL-l, and to know the role of neutrophils in this injury, lung leak index, lung myeloperoxidase(MPO), number of neutrophils and protein content in the bronchoalveolar lavage (BAL) and wet lung weight were measured. At the same time lung $PLA_2$ was measured to know the effect of IL-l on $PLA_2$ activity. Pulmonary surfactant was also measured for an investigation of type II alveolar cell function. Neutrophil adhesion assay was performed to know the effect of $PLA_2$ inhibition in vitro with human umbilical vein endothelial cells (HUVEC). For precise location of injury by IL-l, morpholgical study was performed by electron microscopy. Five hours after instillation of IL-l (50 ng/rat), lung leak index, protein content, number of neutrophils, lung MPO and wet lung weight were increased significantly. Five hours after IL-l instillation lung $PLA_2$ activity was increased significantly, and increased surfactant release was observed in IL-l induced ARDS rats' BAL. In contrast, in rats given mepacrine and IL-l, there was decrease of acute lung injury i.e. decrease of lung leak index, wet lung weight, protein content, number of neutrophils in BAL and decreased lung MPO activity. Mepacrine decreased surfactant release also. Interestingly, inhibition of $PLA_2$ decreased adhesion of human neutrophils to HUVEC in vitro. Morphologically, IL-l caused diffuse necrosis of endothelial cells, type I and II epithelial cells and increased the infiltration of neutrophils in the interstitium of the lung but after mepacrine treatment these pathological findings were lessened. On the basis of these experimental results it is suggested that $PLA_2$ has a major role in the pathogenesis of acute lung injury mediated by neutrophil dependent manner in IL-l induced acute lung injury.

• Journal of Chest Surgery
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• 제33권12호
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• pp.935-940
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• 2000

배경: 폐혈관 손상에 관한 기전은 여러 보고에도 불구하고 자세히 밝혀지지는 않았다. 최근 산화성 스트레스 질환에 관여하는 과산화 수소($H_2O$$_2$) 등의 활성 산소족(reactive oxygen species)은 세포손상과 세포자사(apoptosis)에 중요한 역할을 한다고 알려져 있다. 본 연구에서는 $H_2O$$_2$에 의하여 유발된 산화성 스트레스가, 폐혈관 손상 기전의 하나로 추측되고 있는 세포자사를 야기하는지를 연구하였다. 대상 및 방법: 소의 폐동맥에서 유래된 calf pupmonary artery endothelial cell line(CPAE)를 이용하였다. $H_2O$$_2$에 의한 세포 독성을 측정하기 위하여, 3-(4,5-dimethylthiazol-2yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide(MTT) assay를 시행하였다. $H_2O$$_2$에 의한 세포의 형태학적 변화는 도립 현미경으로 분석하였다. 세포자사를 확인하기 위하여 terminal deoxynucleotidyl transferase-mediated dUTP nick-end labeling(TUNEL) assay와 4,6-diamidino-2-phenylindole(DAPI) staining 방법 및 flow cytometry 분석를 시행하였다. 결과: $H_2O$$_2$에 의한 세포 생존율은, 대조군(100%)과 비교하여 3시간 실험군에서 10$\mu$M에서 약 70%, 50 $\mu$M에서 약 33%, 100 $\mu$M에서 약 26%, 500 $\mu$M에서 약 28%이였다. $H_2O$$_2$투여시 세포돌기 감소, 세포 축소, 세포질 응축과 불규칙한 형태 등의 세포자사에 나타나는 형태학적 변화를 나타내었다. TUNEL assay와 DAPI staining에서도 세포자사에 특징적으로 나타나는 핵응축과 핵분절 등의 소견을 나타내었다. Flow cytometry 분석 시에도 $H_2O$$_2$투여시 sub G$_1$분절의 증가와 G$_1$분절의 감소 등의 세포자사 양상이 확인되었다. 결론: 형태학적 분석과 생화학적 분석을 통하여, $H_2O$$_2$는 CPAE에서 세포자사를 야기함을 확인하였다. 이러한 결과는 폐혈관 손상의 기전에 $H_2O$$_2$에 의한 세포자사가 부분적으로 관여할 가능성을 제시한다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제46권3호
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• pp.338-349
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• 1999

연구배경: 호중구는 급성염증이 있을 때 존재하는 제일 많은 세포로서 폐의 염증이 있을 때에도 말초혈액에서부터 이동됨과 동시에 활성화된 호중구에서 분비하는 단백분해효소, 산화물 및 여러 가지 cytokine등에 의해 염증이 더욱 심해지고 호중구의 이동이 더욱 증가되는 것으로 알려져 있다. 호중구의 이동을 증가시키는 물질로 현재까지 LTB4, PAF, C5a, fMLP, TNF, IL-8 등이 밝혀져 있으며 특히 IL-8은 chemokine이라고 부르는 조그만 cytokine에 속하며 GRO/MGSA는 IL-8과 같은 C-X -C subgroup에 속하는 단백질로서 이 유전인자는 PF-4, IL-8등과 같은 chromosome 4q12-q21에 위치한다. IL-8이 호중구의 이동 및 활성화에 강력한 영향을 미치는 것은 잘 증명되어 있지만 같은 C-X-C subgroup에 속하며 최근에 발견된 GRO/MGSA의 기능 및 발현과정 등에 대해서는 잘 밝혀져 있지 않다. 내피세포는 TNF$\alpha$나 IL-1$\beta$ 등의 자극을 받으면 호중구의 유착을 돕는 접착분자 및 IL-8등의 생성이 증가되는등 염증반응에 능동적인 역할을 한다고 밝혀지고 있다. 저자들은 인체의 제대정맥에서 내피세포를 분리하여 TNF나 IL-1로 자극을 가하였을때 호중구의 이동을 증가시키는 IL-8이나 GRO/MGSA mRNA의 발현과 분비가 일어나는지 또한 호중구 화학주성에 미치는 각각의 기여도를 비교, 관찰하고자 하였다. 방 법: 제대정맥에서 내피세포를 분리, 배양하고 여기에 TNF-$\alpha$ IL-1$\beta$ 등을 0.2, 2, 20 ${\mu}g/ml$ 농도로 자극을 가하고 1, 4, 8, 24 시간이 경과하여 IL-8 및 GRO/MGSA mRNA의 발현을 RT-PCR로 관찰하고, 배양상층액내 IL-8 및 GRO/MGSA의 양을 ELISA로 측정하였으며 상층액의 호종구 화학주성 활성화도를 Neuro Probe 48 well chemotactic chamber를 이용하여 측정하였다. 결 과: 제대정맥 내피세포에 TNF-$\alpha$ 및 IL-1$\beta$로 자극하였을 때 내피세포에서의 IL-8 mRNA는 1 시간후부터, GRO/MGSA mRNA의 발현은 4 시간후부터 각각 관찰되었으며 TNF-$\alpha$ 및 IL-1$\beta$의 자극농도에 따른 뚜렸한 차이는 없었다. TNF-$\alpha$ 및 IL-1$\beta$로 자극한 내피세의 배양상층액에서 측정한 IL-8도 1시간후부터 현저히 증가되었고 GRO/MGSA의 양은 4시간후부터 현저히 증가되어 있었다. TNF-$\alpha$ 및 IL-1$\beta$로 자극한 내피세포의 배양상층액의 호중구 화학주성활성화도는 각각으로 1시간 자극 후에 현저히 증가되어 있었다. 결 론: 이상의 결과에서 제대정맥 내피세포를 TNF-$\alpha$ 및 IL-1$\beta$로 자극시 IL-8 및 GRO/MGSA mRNA 발현 및 단백이 분비되며, 특히 IL-8은 1시간 후에 GRO/MGSA는 4 시간후에 각각 증가되고 호중구화학주성활성화는 1시간후부터 최고치로 증가됨을 관찰하여, GRO/MGSA보다는 IL-8 이 호종구유주인자로서의 중요한 역할을 할것으로 생각된다.

• Journal of Chest Surgery
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• 제29권8호
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• pp.836-843
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• 1996

본 연세대학교 의과대학 흉부외과학 교실에서는 1985년 부터 1992년까지 청색성 선천성 심장기형환자에서 시행한 체 폐동맥 단락술에 사용되 었던 PTFE (polytetrafluoroethylene) 인조 혈관을 재수술시 절 제하여 꽝학 현미경 및 전자 현미경으로 관찰하였다. 체폐 동맥 단락술의 종류는 Blalock-Taussig형 10 례. Waterstone-Cooley형 1례, Pott 형 1례등이었다. 사용된 PTFE 인조 혈관의 크기는 5mm가 10개, 4mm가 1개, 6mm가 1개였다 이들의 평균 사용 시간은 31개월(12개월에서 55개월)이었다. 10개월에서 20개월사이의 PTFE 인조 혈관은 틈새에 매우 많은 혈소판이 끼어 있었고 내막 비후가 관찰되었다. 40 개월이상 기능을 하는 PTFE 인조 혈관에서는 혈관 내피 세포가 광학 및 전자 현미경으로 관찰되었다. 막힌 PTFE 인조 혈관의 내면은 매우 심한 내막 비후와 혈전으로 차 있었다. 이와 같은 우리의 경험을 토대로 PTFE인조 혈관과 자신의 혈관이 연결되는 부위에 결체조직이 잘붙어 혈관내피세포가 덮을수 있게 된다면 혈소판의 응집을 막아 오랫동안 기능을 유지할 수 있을 것으로 생각된다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제51권2호
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• pp.102-107
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• 2008

본 연구에서는 산삼 배양근이 NO 생성과 NO와 연관된 생리활성에 미치는 효과에 대해 조사하였다. ECV304 세포에 산삼 배양근 열수 추출물(WE) 혹은 부탄올 추출물의 수용액 분획물(ABE)를 처리하게 되면 상당량의 NO가 발생하는 것을 확인하였다. 추출물에 의한 ECV304 세포 내 endothelial nitric oxide synthase(eNOS)의 발현 양 변화는 거의 없었으며 100${\mu}g$의 ABE에 의해 약 6%의 ACE 억제 효과가 관찰되었다. 동맥 혈관에서의 혈관이완 효과는 WE는 2.5 mg/ml일 때 44.8%의 이완율을 나타낸 것에 비해 ABE는 0.1 mg/ml일때 91.3%의 혈관 이완율을 보였다. 선청성 고혈압 쥐인 SHR에서의 단 회 경구투여 시 혈장강화 효과는, 8시간 경과 후 최저혈압(154.5${\pm}$8.6 mmHg)을 보였고, 24시간이 지나면 초기 수준으로 회복되는 것을 확인할 수 있었다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제46권4호
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• pp.512-522
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• 1999

연구배경: 공여폐에 관류 후 보존 과정에서 야기될 수 있는 형태학적 변화와 재관류를 시행한 후 초래될 수 있는 폐조직의 변화를 광학 및 전자현미경으로 검색하여 폐이식 전후 과정에서 초래될 수 있는 폐 손상의 형태화적 변화를 관찰하고자 본 연구를 실시하였다. 방 법: 실험 재료로는 한국산 성견 46마리를 사용하여 공여견과 수용견으로 나눈다음 공여견에서 폐관류, 폐보존 및 재관류 과정 후 폐조직을 각각 채취하여 형태학적 검색을 하였다. 결 과: 광학현미경 소견에서 폐관류에 의한 조직손상은 매우 경미하였다. 전자현미경 소견에서 폐포 모세혈관은 불규칙하고, 혈관 내피세포에 종창은 뚜렷하지 않았다. 폐보존 후에는 광학현미경 소견에서 폐포허탈과 경화가 폐관류 군에 비하여 더욱 뚜렷하게 보였고 부분적으로 폐간질 부위가 비후 되었다. 전자현미경 소견에서 폐포 허탈이 뚜렷하면서 I 형 폐포상피세포의 종창 및 파괴와 파괴산물이 폐포내로 유리되었고, 대식세포의 탐식이 현저하였다. 폐포 모세혈관 내피세포는 종창, 수포형성 및 혈관 내로 촉각모양 돌기를 관찰할 수 있었다. 재관류후 광학현미경 관찰에서 폐실질의 허탈과 경화가 뚜렷하여 저배율에서 쉽게 볼 수 있었고 폐포 구조의 심한 변형과 폐간질 조직의 비후가 현저하였다. 전자현미경 소견에서 I 형 폐포상피세포는 종창, 수포형성 및 파괴를 보였고 폐포 내로 파괴산물이 자주 보였다. II 형 상피세포의 세포질 내에는 다층판체의 수가 감소하고 내용물은 비어 있었다. 폐포모세혈관들은 그 형태가 매우 불규칙하였으며 내피세포에서 다수의 수포형성과 종창을 보였고, 혈관 내에는 파괴산물과 촉각모양 돌기가 뚜렷하게 보였다. 폐간질 부위는 종창으로 미만성 비후를 보였다. LPDG용액에 VP와 PGE1을 함께 사용한 군에서는 폐조직의 변화가 정미하였으나 MEC 용액에 VP와 PGE1을 사용한 군에서는 폐포 상피세포와 폐포 모세혈관 내피세포의 변화가 보다 현저하였다. 결 론: 이상의 실험 결과를 토대로 관류에 의한 폐조직 변화는 경미하였고, 보존 후에는 관류군에 비해서 폐조직 손상이 더욱 뚜렷하였다. 채관류 후에는 관류 및 보존 과정보다 훨씬 심한 형태학적 변화를 보였는데 이들 변화는 급성 폐손상의 초기 병변에 해당되었다. 따라서 공여폐에 사용할 적절한 보존액 개발과 함께 보존 및 재관류과정에서 초래되는 조직 손상을 최소화하는 기술 개발이 폐이식의 성공률을 높이는 데 중요한 요소가 될 것으로 생각된다.

• Journal of Ginseng Research
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• 제48권2호
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• pp.181-189
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• 2024

Background: Cigarette smoke is generally accepted as a major contributor to chronic obstructive pulmonary disease (COPD), which is characterized by emphysematous lesions. In this study, we investigated the protective effects of Korean Red Ginseng (KRG) against cigarette smoke condensate (CSC)-induced emphysema. Methods: Mice were instilled with 50 mg/kg of CSC intranasally once a week for 4 weeks, KRG was administered to the mice once daily for 4 weeks at doses of 100 or 300 mg/kg, and dexamethasone (DEX, positive control) was administered to the mice once daily for 2 weeks at 3 mg/kg. Results: KRG markedly decreased the macrophage population in bronchoalveolar lavage fluid and reduced emphysematous lesions in the lung tissues. KRG suppressed CSC-induced apoptosis as revealed by terminal deoxynucleotidyl transferase deoxyuridine triphosphate nick-end labeling staining and Caspase 3 immunohistochemistry. Additionally, KRG effectively inhibited CSC-mediated activation of Bcl-2-associated X protein/Caspase 3 signaling, followed by the induction of cell survival signaling, including vascular endothelial growth factor/phosphoinositide 3-kinase/protein kinase B in vivo and in vitro. The DEX group also showed similar improved results in vivo and in vitro. Conclusion: Taken together, KRG effectively inhibits macrophage-mediated emphysema induced by CSC exposure, possibly via the suppression of pro-apoptotic signaling, which results in cell survival pathway activation. These findings suggest that KRG has therapeutic potential for the prevention of emphysema in COPD patients.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제41권3호
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• pp.248-261
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• 1994

연구배경 : Lectin은 탄수화물의 특정한 당잔기에 높은 친화성과 특이성을 가지므로 이러한 lectin-sugar 상호작용을 이용하여 사람 폐결핵결절에서 이를 구성하는 주된 성분인 건락성 괴사 상피양세포, 림프구 및 섬유층에 존재하는 탄수화물의 종류와 분포에 대해 알아보고자, 본 연구를 실시하였다. 방법 : 사람 폐결핵 절제 조직에서, 13종의 lectin을 사용하여 조직화학염색을 시행하였다. 결과: 1) 건락성 괴사부에서 BS $I-B_4$는 모든 구성성분에서, BS I는 변연부에 있는 일부의 세포성분을 제외하고 나머지 구성성분 모두에서 음성반응을 나타내었다. 그러나 나머지 lectin들은 건락성 괴사부에서 다양한 형태의 렉틴결합반응을 나타내었다. 2) 상피양세포들은 세포질에서의 반응 양상에 따라 크게 세 군으로 나눌 수 있었다. 첫째, DBA, UEA I 및 LCA는 대부분 중등도 이상의 강한 양성반응을 나타내었다. 둘째, WGA, s-WGA, PNA, SBA, VVL, ECL, PHA-L 및 PHA-E는 세포에 따라 다양한 형태의 반응양상을 나타내었다. 셋째, BS I 및 BS $I-B_4$는 음성반응을 나타내었다. 상피양세포의 세포막에 대한 결합반응을 살펴보았을 때, 첫째, ECL, PHA-L 및 PHA-E는 대부분 강한 양성반응을 보여주었다. 둘째, WGA, s-WGA 및 PNA는 세포에 따라 양성 및 음성반응이 혼재하는 양상을 나타내었다. 셋째, BS I, BS $I-B_4$, UEA I, DBA 및 VVL은 음성반응을 나타내었다. 3) 상피양세포사이물질들은 건락성 괴사부의 세포사이물질에 대한 lectin 결합 양상과 유사한 반응 양상을 나타내었다. 4) WGA, ECL, PHA-L, PHA-E 및 LCA들은 림프구에 강한 양성반응을 나타내었다. 5) SBA는 건락성 괴사부를 둘러싸는 섬유층의 외측에 위치하는 혈관 내피층에서 대체로 양성반응을 보였으나, 섬유층내의 혈관 내피층에서는 대체로 음성반응을 나타내었다. 6) PNA는 섬유층의 외측지역에서 양성반응을 나타내었지만 그와는 대조적으로 내측지역의 세포사이물질에서 음성반응을 나타내었다. 결론 : 이상의 결과와 같이, 렉틴결합특성을 이용한 조직화학적 연구는 사람 폐결핵 결절의 여러 성분들에 존재하는 복합당질의 종류, 특성 및 분포, 그리고 연결핵결절 형성과정 동안에 일어나는 복합당질 조성의 변화에 관한 유용한 정보를 제공해 주었으며, 이러한 결과들은 결핵결절의 병리학적 연구에 도움이 될 것으로 사료된다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제46권6호
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• pp.775-785
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• 1999

목 적 : 폐섬유화증 연구의 동물 실험 모델로 paraquat 중독이 자주 이용되고 있다. 본 연구에서는 paraquat로 유발된 폐섬유화에서 폐섬유화의 정도에 따른 Et-1의 변화를 면역조직화학적으로 관찰하고 스테로이드나 cyclophosphamide의 치료에 따른 Et-1의 변화를 관찰하여 폐섬유화과정에 Et-1의 역할을 밝히고자 하였다. 대상 및 방법 : 수컷 Hartley 기니픽을 4군으로 나누어 실험하였다. I 군은 paraquat를 투여하지 않은 군이었고, II 군용 paraquat를 폐에 주입한 후 cyclophosphamide와 methylprednisolone을 투여한 군이었고 III 군은 paraquat를 폐에 주입한후 methylprednisolone만 투여하였고, IV 군은 paraquat만 투입하였다. I 군을 제외한 나머지 군에서는 PE50 polyethylene tube를 이용하여 paraquat를 우측 폐로 주입하였다. 섬유화의 정도는 H-E와 Masson's trichrome 염색을 통해서 섬유아세포의 침윤정도와 교원질의 침윤정도로 판단하였고, Endothelin-1 면역조직화학염색을 통해서 세포의 활성도를 평가하였다. 각 군의 평균값은 median 값으로 표시하였고, 각 군간의 비교는 Kruskal-Wallis oneway analysis로 시행하였다. 결 과 : 1. Paraquat에 의한 폐 섬유화 Cyclophosphamide나 methylprednisolone의 치료로 paraquat에 의한 섬유아세포의 증식이 억제되었으나 통계학적 의미는 없었다. 교원질의 침윤은 cyclophosphamide와 methylprednisolone을 병합한 경우 paraquat만 투여한 군보다 의미있게 감소하였다(p<0.05). 2. Endothelin-1에 대한 면역조직화학염색 Paraquat의 투여로 발생된 폐섬유화증에 대한 치료의 종류에 따른 Et-1의 발현은 methylprednisolone의 단독 투여로도 폐포의 대식세포를 제외한 기관지 상피세포, 제2형 폐포세포, 혈관 내피세포 및 섬유아세포 등에서 Et-1의 발현이 감소하는 경향을 보였으며, cyclophosphamide와 methylprednisolone을병합한 군에서는 모든 세포에서 의미있게 Et-1의 발현이 감소하였고, 특히 폐포 대식세포와 섬유아세포에서는 methylprednisolone의 단독 투여한 III 군보다 의미있게 감소하였다(Table 2, p<0.05).

• Molecules and Cells
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• 제41권3호
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• pp.224-233
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• 2018

Primary cilia are solitary, non-motile, axonemal microtubule-based antenna-like organelles that project from the plasma membrane of most mammalian cells and are implicated in transducing hedgehog signals during development. It was recently proposed that aberrant SHH signaling may be implicated in the progression of idiopathic pulmonary fibrosis (IPF). However, the distribution and role of primary cilia in IPF remains unclear. Here, we clearly observed the primary cilia in alveolar epithelial cells, fibroblasts, and endothelial cells of human normal lung tissue. Then, we investigated the distribution of primary cilia in human IPF tissue samples using immunofluorescence. Tissues from six IPF cases showed an increase in the number of primary cilia in alveolar cells and fibroblasts. In addition, we observed an increase in ciliogenesis related genes such as IFT20 and IFT88 in IPF. Since major components of the SHH signaling pathway are known to be localized in primary cilia, we quantified the mRNA expression of the SHH signaling components using qRT-PCR in both IPF and control lung. mRNA levels of SHH, the coreceptor SMO, and the transcription factors GLI1 and GLI2 were upregulated in IPF compared with control. Furthermore, the nuclear localization of GLI1 was observed mainly in alveolar epithelia and fibroblasts. In addition, we showed that defective KIF3A-mediated ciliary loss in human type II alveolar epithelial cell lines leads to disruption of SHH signaling. These results indicate that a significant increase in the number of primary cilia in IPF contributes to the upregulation of SHH signals.